Transcript Wyk??ad 4
Tomasz Szumlak, WFiIS, 15/03/2013 1 P(a < X < b) = F(b) – F(a) 2 Rozważania na temat Z.L oraz R.G.P. można łatwo rozszerzyć na dwa, trzy itd. wymiary. Skupimy się na przypadkach dwuwymiarowych (ten sam typ zmiennych – obie ciągłe lub dyskretne, można wyobrazić sobie R.G.P. mieszane…) Rozważmy dwie Z.L. dyskretne X oraz Y, R.G.P. dwóch Z.L. to: P(X = x, Y = y) = f(x, y) jeżeli spełnione są warunki: 1) 2) Mamy np. dla wybranej wartości xj (yk) 3 Rozkłady brzegowe (R.G.P. 1D!) Podobnie jak dla R.G.P. jednej zmiennej, możemy użyć tabelki: 4 Rozkłady brzegowe (R.G.P. 1D!) Podobnie jak dla R.G.P. jednej zmiennej, możemy użyć tabelki: 5 Na zakończenie, do kompletu, zdefiniujemy jeszcze dystrybuantę Np.– sumujemy przyczynki dla 6 Analogicznie postępujemy dla Z.L. ciągłych Jeżeli X i Y są ciągłymi Z.L., to R.G.P. dla tych zmiennych musi: 1) 2) 7 Dystrybuantą dwóch Z.L. ciągłych, nazywamy funkcję: Podobnie jak w przypadku jednej Z.L., mamy: R.G.P. dla dwóch Z.L. ciągłych można dostać różniczkując dystrybuantę Brzegowe R.G.P. 8 9 Użyteczne jest również zdefiniowanie dystrybuant brzegowych dla dwóch ciągłych Z.L. jak następuje 10 Pojęcie niezależności Z.E. może zostać przeniesiona na Z.L. Mówimy, że Z.L. są niezależne gdy: czyli: Z.L. są niezależne, gdy można R.G.P. przedstawić jako iloczyn dwóch funkcji zależnych, odpowiednio, tylko od x oraz tylko od y Inaczej, mówimy, że funkcję f(x,y) możemy ‘sfaktoryzować ‘ Podobnie, można zdefiniować R.G.P. warunkowego: i dalej, mamy dla prob. całkowitego: 11 Jeżeli zdefiniujemy pewną Z.L. X, to dowolna funkcja typu: jest również Z.L. Możemy łatwo wyobrazić sobie zastosowanie takiego odwzorowania! Typowe pytanie jakie pojawia się w związku z tym to: mamy Z.L X oraz jej R.G.P., jeżeli wiemy, że Y jest funkcją X to czy istnieje ogólny sposób wyrażenia R.G.P. dla Z.L. Y przez f(x)? TAK – dzięki ogólnym regułom dotyczącym zamiany zmiennych! Popatrzmy na następujący przykład: oblicz całkę: 12 Wygodnie jest dokonać zamiany zmiennych! i dalej: zobaczyliśmy tu kilka ciekawych rzeczy: 1) Zmiana skali! , jeżeli wyobrazimy sobie, że u i x wyrażają długość, to u jest 3xwiększe niż x 2) Aby dostać ten sam wynik czynnik 1/3 przed całką! poprawka na zmianę skali, stąd 3) W tym przypadku, zmiana skali jest stała na danym przedziale (może oczywiście też być funkcją) 13 Podobnie dla funkcji o większej liczbie zmiennych f(x,y)… Np. wyznacz pole powierzchni figury zdefiniowanej jak na rysunku: Całka, lub geometrycznie (łatwo…) Czy można uprościć całkowanie poprzez zamianę zmiennych? Jak zmieni się obszar całkowania? Wprowadźmy np. , lub równoważnie: 14 Możemy wrócić do starych zmiennych Zmiana kształtu obszaru opisana przez Jakobian przekształcenia 15 Wracamy do funkcji Z.L., nasze oryginalne pytanie: Pamiętając o poprzednich rozważaniach, wymagam aby: Normalizacja! Zamiana dla dwóch Z.L 16 Zdarzenie elementarne -> Z.E. Przestrzeń zdarzeń elementarnych -> P.Z.E. Funkcja prawdopodobieństwa (prawdopodobieństwo) -> prob. Zmienna losowa (zmienna stochastyczna, funkcja losowa) -> Z.L. Rozkład gęstości prawdopodobieństwa (funkcja prawdopodobieństwa) -> R.G.P. Lub - rozkład gęstości prawdopodobieństwa -> P.D.F. (to ostatnie szczególnie popularne w problemach dopasowania modelu do kolekcji ‘punktów’ pomiarowych) 17